Por primera vez, una persona con una ciberprótesis pudo devolver el sentido del tacto

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Por primera vez, una persona con una ciberprótesis pudo devolver el sentido del tacto
Por primera vez, una persona con una ciberprótesis pudo devolver el sentido del tacto
Anonim

La nueva neurointerfaz permite no solo controlar el movimiento de las extremidades paralizadas, sino también sentir toques y experimentar otras sensaciones táctiles. La descripción de la invención de los neurofisiólogos estadounidenses se publicó en la revista científica Cell.

“Hasta ahora, nuestro paciente Ian sentía como si su mano fuera 'extraña'. No podía controlarla normalmente a menos que mirara constantemente hacia dónde y cómo iba. Incluso las acciones más simples”, - comentó sobre el éxito de uno de los desarrolladores, neurofisiólogo del Battel Memorial Institute (EE. UU.) Patrick Gantzer.

Las llamadas neurointerfaces son una combinación de microchips, electrodos y algoritmos informáticos. Permiten conectar varias ciber-extremidades, ojos artificiales o incluso sentidos sintéticos como cámaras termográficas o de rayos X al cerebro de una persona o animales.

Por ejemplo, en 2012, los científicos conectaron por primera vez un brazo artificial al cerebro de una mujer paralizada. Gracias a esta prótesis, la mujer pudo tomar una taza de café por su cuenta y realizar algunas otras acciones. En 2016, especialistas de la American Duke University conectaron el cerebro del paciente a una silla de ruedas robótica y hace un año, utilizando un estimulador especial de la médula espinal, restauraron la capacidad de caminar.

El desarrollo y uso de tales ciber-extremidades, como lo señaló Gantzer, ahora se ve obstaculizado por el hecho de que su dueño no puede sentir sus movimientos cuando una pierna o mano artificial toca el piso, la superficie de la mesa y otros obstáculos. Como muestran los últimos experimentos de neurofisiólogos, las sensaciones táctiles juegan un papel muy importante en cómo el cerebro "aprende" a controlar sus propias extremidades y las cibernéticas.

Gantzer y su equipo resolvieron este problema. Durante los últimos seis años, han estado trabajando en la creación de una neurointerfaz que permite a los pacientes "conectar" directamente sus manos al cerebro, sin pasar por las áreas dañadas de la columna.

Toque de mano cibernético

En estos experimentos, como señala el científico, participó un joven de 28 años llamado Ian Burkhart. Hace nueve años, se lesionó la médula espinal en un accidente de buceo. Los científicos insertaron un chip especial y un juego de electrodos en la corteza cerebral del paciente y luego intentaron conectarles una mano artificial.

Inicialmente, estos experimentos tuvieron éxito: el voluntario dominó con éxito la ciberprótesis y aprendió a controlar el movimiento del brazo robótico, para realizar acciones simples. Posteriormente, sin embargo, su progreso se ralentizó, lo que tanto los científicos como el propio Burkhart atribuyeron al hecho de que no podía sentir los movimientos de la extremidad.

Mientras intentaban averiguar cómo solucionar este problema, Gantzer y sus colegas notaron accidentalmente que la piel de la mano cibernética no estaba completamente insensible. Continuó generando señales para el tacto y el movimiento, pero eran demasiado débiles para que el cerebro del paciente las "notara".

Los neurofisiólogos han probado lo que sucede si intenta amplificar esta señal utilizando sensores externos, micromotores y electrodos. Generaban vibraciones y enviaban impulsos eléctricos de cierto tipo a la piel del paciente en el momento en que tocaba un objeto o realizaba movimientos.

Como demostraron los experimentos posteriores, gracias a tal mejora, Burkhart casi sin lugar a dudas comenzó a reconocer que estaba tocando un objeto sin mirarlo. Además, debido a esto, los movimientos voluntarios de la mano se volvieron más rápidos y precisos, gracias a lo cual Burkhartu pudo limitar la fuerza de sus movimientos.

En un futuro próximo, Gantser y su equipo planean crear una nueva versión de dicha ciberprótesis, que se puede usar no solo en el laboratorio, sino también en casa. Los científicos esperan que estas neurointerfaces ayuden a muchas personas a recuperar la capacidad de llevar sus propias vidas.

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